Điện phân dung dịch muối MSO4 (M là kim loại) với điện cực trơ, cường độ dòng điện không đổi. Sau thời gian t giây, thu được a mol khí ở anot. Nếu thời gian điện phân là 2t giây thì tổng số mol khí thu được ở cả hai điện cực là 2,5a mol. Giả sử hiệu suất điện phân là 100%, khí sinh ra không tan trong nước, Phát biểu nào sau đây sai?
A. Tại thời điểm t giây, ion M2+ chưa bị điện phân hết
B. Khi thu được 1,8a mol khí ở anot thì vẫn chưa xuất hiện bọt khí ở catot
C. Dung dịch sau điện phân có pH < 7
D. Tại thời điểm 2t giây, có bọt khí ở catot
Đáp án B
Tại anot chỉ có H2O bị điện phân dù ở t(s) hay 2t(s).
► Xét tại t(s): 2H2O → 4H+ + O2 + 4e ||⇒ nO2 = a mol ⇒ ne = 4a mol.
► Xét tại 2t(s): ne = 8a mol; nO2 = 2a mol < 2,5a mol ⇒ còn H2
(⇒ D đúng) ⇒ nH2 = 0,5a mol. Xét quá trình điện phân ở 2 cực:
– Catot: M2+ + 2e → M || 2H2O + 2e → 2OH– + H2.
– Anot: 2H2O → 4H+ + O2 + 4e. Bảo toàn electron:
nM2+ = (8a – 0,5a × 2) ÷ 2 = 3,5a mol (⇒ A đúng).
● Do H+ sinh ra trước OH– ⇒ H+ luôn dư ⇒ C đúng
